长连续、大断面的有充填物溶洞段隧道在进行施工时,开挖后支护不及时很容易出现滑塌、塌方等安全问题。在西南区域,修建高速公路的时候很多时候穿越溶洞(黏土填充物)区域,因此如何保证隧道施工过程中安全通过这些不良地质段,就变得特别突出和重要。本文以宜昭高速的一条公路隧道作为工程案例,首先进行了隧道稳定性分析,支护方法的研究,其次在实验室对样品进行岩石力学和土力学试验,得出较准的数据;之后进行超前预支护对隧道稳定性的分析,结合现场实际情况,对相关支护参数进行了分析研究,同时进行监测数据与模拟结果的对比分析,验证FLAC3D模拟的合理性,得到较优支护参数。(1)隧道土工力学和岩石力学试验分析依托公路隧道的工程背景,通过现场取样,进行室内相关力学试验,得到FLAC3D数值模拟所需要的准确数据。(2)超前预支护对隧道稳定性的研究结合所依托公路工程的地质特点,通过FLAC3D数值模拟,得到隧道穿越有充填物的溶洞(黏土填充物)段时位移和力学发生的变化情况。并对隧道支护结构进行了安全性分析,得到支护安全系数都大于3,满足设计规范要求,验证了超前预支护的必要性。(3)隧道穿越溶洞(黏土填充物)地段支护参数优化研究以宜昭高速公路隧道作为工程案例,通过FLAC3D数值模拟,进行隧道支护结构变形、安全性的对比分析,确定拱架支护间距、注浆配合比等参数,得到较优支护参数(支护间距为0.6m,水灰比为1:1)。(4)隧道断面监测及结果分析根据公路隧道软硬岩交界处的监测数据,首先分析了CRD工法的左右侧1、2、3、4施工段开挖支护对变形的贡献,然后将FLAC3D仿真软件数值模拟的结果进行分析,之后与软硬岩交界处的监测到的数据进行了对比。支护后实测拱顶沉降为15.2mm,拱腰收敛为65.2mm,模拟数值结果为拱顶沉降值为60.2mm,拱腰收敛值为60.2mm,从而保证了FLAC3D数值模拟的准确性,为后续的施工提供借鉴意义。此论文从各个方面分析了在有充填物的溶洞段进行隧道开挖的影响规律,验证了“管超前、短进尺、强支护”的合理性,同时也为本工程和类似工程提供参考意义。